风电变流器电容部件散热分析及仿真优化

【摘要】：针对某1.5 MW Freqcon变流器的电容系统的散热问题,建立了几何结构模型,在热分析理论的基础上,采用ICEPAK软件,对存在问题的电容冷却系统的温度场、速度场进行了三维仿真分析。研究发现在柜体最上端和最下端存在涡流区域,导致电容系统散热性能降低。为解决问题,提出了两种优化方案,并进行了比较分析,最后将方案二应用到实际运行中,结果表明:方案一去掉产生涡流部分的风道,可以在一定程度上减少涡流区域产生。方案二在方案一的基础上,利用ICEPAK的优化功能,优化参数,得出优化的最小风量为0.408m3/s,并且在该风量下电容器表面传热系数较高。实际运行结果与方案二模拟结果基本一致,并为风电变流器实际运行中的风道优化和电容散热提供一定的参考。 【作者单位】： 辽宁工程技术大学机械工程学院;国家电力投资朝阳燕山湖发电有限公司;
【关键词】： 风电变流器 电容部件 ICEPAK 热分析 方案优化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51104083)
【分类号】：TM614;TM46
【正文快照】： 0引言风能作为一种可再生能源,引起了国内外的高度关注[1-2]。变流器是影响风电系统可靠性的最重要的因素之一[3-6],因而得到广泛研究。随着电力电子器件集成度、功率密度的不断增加,其对散热技术提出了更高的要求[7]。作为风电变流器的核心,功率单元设计时一般都是只考虑IGBT

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